泵管又稱混凝土輸送泵管，能夠大幅提升混凝土輸送效率，是建筑行業(yè)重要的工程機(jī)械配件。泵管長(zhǎng)度長(zhǎng)、自重大、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高、生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)過(guò)程催生了大量自動(dòng)化需求。
某大型砼泵類機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)在其泵管壓裝耐磨環(huán)環(huán)節(jié)，引入梅卡曼德AI+3D視覺(jué)進(jìn)行泵管上料。大幅提升產(chǎn)線自動(dòng)化、柔性化水平，保證客戶高質(zhì)量泵管生產(chǎn)。
項(xiàng)目難點(diǎn)
此工藝環(huán)節(jié)需將整框來(lái)料的泵管放置于固定位置進(jìn)行耐磨環(huán)壓裝，以此提升泵管的密封性能。
01 客戶痛點(diǎn)
現(xiàn)場(chǎng)工件圖
· 泵管自重大（10 kg-100 kg不等）、長(zhǎng)度長(zhǎng)（800 mm-3500 mm不等）。
·?人工上料強(qiáng)度大，存在危險(xiǎn)性。上料精度有一定要求，人工或機(jī)械定位上料方式可能造成耐磨環(huán)錯(cuò)位、脫落等情況，影響成品泵管質(zhì)量。
·?客戶對(duì)于泵管生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率要求高。
02 視覺(jué)挑戰(zhàn)
項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)
·?泵管表面存在油污、反光、銹跡等情況，對(duì)3D相機(jī)成像能力要求高。
·?泵管碼放在料框中，由行車吊裝到位，存在傾斜、錯(cuò)位等情況。料框到位位置存在波動(dòng)，需3D相機(jī)視野完整覆蓋超長(zhǎng)工件并適應(yīng)各類復(fù)雜來(lái)料情況。
·?泵管種類達(dá)幾十種，分為圓管（管兩端直徑相同）和錐管（管兩端直徑不同）；泵管長(zhǎng)度在800 mm-3500 mm不等，直徑在120 mm-200 mm不等，需3D視覺(jué)系統(tǒng)兼容各類泵管。
現(xiàn)場(chǎng)來(lái)料
·?錐管兩端直徑不同，壓裝耐磨環(huán)的尺寸亦不相同，需3D視覺(jué)系統(tǒng)判斷錐管方向，避免上料時(shí)管件朝向錯(cuò)誤。
·?廠房采用了頂部天窗和大面積落地窗進(jìn)行采光，過(guò)多光線干擾對(duì)3D相機(jī)抗環(huán)境光能力要求高。
解決方案
項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)
3D相機(jī)選型：Mech-Eye LSR L
3D相機(jī)安裝方式：單工位2臺(tái)相機(jī)固定安裝于龍門支架上。
3D相機(jī)工作距離：2200 mm（相機(jī)底部到泵管上表面的距離）
通訊方式：3D視覺(jué)系統(tǒng)與機(jī)器人直接通信，通訊協(xié)議為TCP/IP。
工作流程：
·?整框工件由行車吊裝到位，并發(fā)送信號(hào)給機(jī)器人。
·?機(jī)器人收到信號(hào)后觸發(fā)3D相機(jī)拍照，視覺(jué)系統(tǒng)獲取泵管種類及位姿信息，并識(shí)別錐管朝向。
·?3D視覺(jué)系統(tǒng)引導(dǎo)機(jī)器人抓取泵管中間部位，放置于固定位置。
·?重復(fù)上述循環(huán)直到整框工件抓取完畢。
01?方案優(yōu)勢(shì)
超長(zhǎng)工件清晰、完整成像
泵管點(diǎn)云圖
·?自研激光結(jié)構(gòu)光技術(shù)，能夠適應(yīng)不同時(shí)段、不同角度的光線干擾。在現(xiàn)場(chǎng)＞30000 lx環(huán)境光干擾的情況下，對(duì)表面反光、油污、銹漬的泵管生成高質(zhì)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
·?根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)工位布局和對(duì)超長(zhǎng)工件上料需求，將2臺(tái)3D相機(jī)固定安裝于龍門支架上，相機(jī)間距2000 mm。雙相機(jī)協(xié)調(diào)，確保相機(jī)視野完整覆蓋最長(zhǎng)為3500 mm的泵管，輕松應(yīng)對(duì)來(lái)料位置波動(dòng)。
·?大視野、大景深遠(yuǎn)距離3D相機(jī)+雙相機(jī)精準(zhǔn)標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)高精度點(diǎn)云融合，滿足客戶超長(zhǎng)工件上料需求。
智能規(guī)劃抓取
抓取位姿
·?自研高精度3D視覺(jué)匹配算法，獲取待抓工件的準(zhǔn)確位姿，為機(jī)器人提供精準(zhǔn)抓取信息。
·?3D視覺(jué)系統(tǒng)可判斷錐管方向，完成耐磨環(huán)的精準(zhǔn)壓裝。
·?智能規(guī)劃抓取，更好應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工件壓疊、錯(cuò)位等，避免料堆倒塌、掉件等情況。
·?支持現(xiàn)場(chǎng)數(shù)十種泵管，后期可根據(jù)生產(chǎn)和訂單需求實(shí)現(xiàn)新增產(chǎn)品的快速導(dǎo)入。
穩(wěn)定高效，易用性強(qiáng)
·?對(duì)到位位置不一致的料框進(jìn)行精確識(shí)別定位，動(dòng)態(tài)調(diào)整碰撞檢測(cè)模型，按真實(shí)環(huán)境搭建場(chǎng)景模型。智能規(guī)劃?rùn)C(jī)器人無(wú)碰撞運(yùn)動(dòng)路徑，更好應(yīng)對(duì)深框、超長(zhǎng)工件抓取，提升運(yùn)行穩(wěn)定性。
·?自主開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，支持3D視覺(jué)系統(tǒng)與使用TCP/IP等主流通訊協(xié)議的各類品牌機(jī)器人進(jìn)行通訊?？蛻魺o(wú)需進(jìn)行通訊程序開(kāi)發(fā)，滿足不同現(xiàn)場(chǎng)通訊需求。
·?梅卡曼德可為客戶提供相機(jī)安裝、手眼標(biāo)定、視覺(jué)通訊調(diào)試等3D視覺(jué)系統(tǒng)部署服務(wù)。并提供操作培訓(xùn)，確?？蛻衄F(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行。
02?項(xiàng)目收益
·?通過(guò)3D視覺(jué)實(shí)現(xiàn)了超長(zhǎng)泵管精準(zhǔn)上料，大幅降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度。穩(wěn)定抓取，提升泵管生產(chǎn)質(zhì)量。
·?單工位每天可完成1500根泵管上料，效率滿足客戶后道工藝、業(yè)務(wù)等方面需求。
梅卡曼德AI+3D視覺(jué)工件上下料解決方案技術(shù)成熟、易用性強(qiáng)，在汽車、工程機(jī)械等行業(yè)應(yīng)用廣泛，能夠解決工件上下料場(chǎng)景中存在的工件反光、暗色、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、亂序堆疊等復(fù)雜問(wèn)題。目前已通過(guò)眾多大型項(xiàng)目終端驗(yàn)證，幫助眾多企業(yè)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、柔性化生產(chǎn)。